郑桂标：逆变器中国效率到底如何计算?

逆变器被誉为光伏电站的大脑，与光伏电站发电量指标息息相关。作为国内光伏逆变器一哥，阳光电源十八年来始终专注于做逆变器。

8月24-25日，第十届亚洲太阳能光伏创新与合作论坛在上海国际会议中心举行，大会将“光伏行业十佳创新企业”奖颁给了阳光电源股份有限公司(以下简称“阳光电源”)。

最近一段时间，阳光电源副总裁郑桂标总是会向同行谈起一个公式，那就是逆变器的效率到底应该如何计算?在他看来，对于逆变器的效率，应该按照全生命周期来评价。通过多年的行业积累，郑桂标提出，逆变器的真实使用效率=转换效率*动态MPPT效率*可用率*真实寿命率。

这个公式到底作何解释?阳光电源如何看待前不久西北某大型地面电站的脱网事故?阳光电源为什么也要做组串式逆变器?对于能源互联网有何看法?8月20日，在宁夏光伏电站发展高峰论坛期间，郑桂标接受了笔者专访，以下是采访实录——

脱网——取决于控制力和复杂程度

“上次那个项目震荡，问题最后是暂时解决了，但是以牺牲全年2%的发电量为代价的。”

 阳光电源集中型逆变器在阿尔及利亚中技贾内特3MW光伏并网项目应用

笔者：前不久我们看到报道说，西北的一个大型地面电站的组串式逆变器脱网，对这个事情您怎么看?

郑桂标：脱网这件事确实发生了，我们也做了大量的研究，组串式脱网的概率会很大，原因就是它的系统相对比较复杂。当然这里面是有一些技术方面的原理的，概率大了之后在某一些条件下就会发生。我们经常讲一个概念，就是谐振，谐振本身可能会造成脱网，故障也有可能导致脱网，大面积脱网有可能就会造成谐振脱网。上次那个项目的震荡，问题最后是暂时解决了，但据可靠消息，是以牺牲全年2%的发电量为代价的。

笔者：如果出现大面积的脱网，脱网的原因在哪几个方面?

郑桂标：脱网的原因，曾经有篇文章分析过。并联运行的逆变器数量太多的时候，整个电站的设计参数和电网的参数有一个临界的点，让它震荡。越是复杂的系统震荡的概率会越大，每一台设备的参数在运行过程中有个控制，一个是控制能力，一个是系统复杂程度。如果控制能力特别强，能hold得住，就不用怕;如果控制能力又不强，又很复杂，脱网概率就高了。从整个电站来说，即使今天不震荡，控制能力差、系统又复杂，在某一些工况下，电压升到一定程度、或者机器里的某一些参数变化了，积累到一定程度达到震荡的点，就震荡了。

所以，震荡也好、脱网也罢，取决于两个因素：一个是控制能力，一个是系统的复杂程度。

复杂是因为系统设计有问题，控制是产品本身的软件和硬件的能力以及电网与环境的适应性。适应性差容易震荡，比如早期的产品，动不动一个小系统就震荡了，都出现过类似的问题。

笔者：我们也看到阳光电源也在做组串式逆变器，这个是出于市场竞争考虑还是?

郑桂标：首先全行业都认为我们是集中式先做出来再去做组串式，这是误解。实际上我们最早做出来的产品就是组串式。阳光电源的产品是从1.5kW开始做起来的，然后到2.5kW、3kW，我们经历了一个从组串式到大功率，再到齐头并进的过程。当前阳光电源坚持全产品型谱的策略，针对不同的电站场景因地制宜选择相适应的逆变器类型。

笔者：如果从发展趋势来看，似乎从组串式到集中式是一个趋势，那我们现在为什么要倒回去呢?

郑桂标：技术的发展是从小到大，大到一定程度之后，小功率和大功率的产品技术也在进步，同步发展。如果我画一个时间轴，小功率的出现是在其中的某一个点，大功率可能在后面出现了，但这个时候技术一直是在进步的。可能从经济安全可靠的角度考虑大电站要用大功率的，市场需求驱动产品开发，必须去做大功率。现在有一个西班牙的公司想要在中国做4兆瓦单机，我们刚刚在酒泉签了一个单子，提供2.5兆瓦的单机，一次定了60兆瓦的逆变器。但同时小功率也是齐头并进，因地制宜嘛，假如你的屋顶是300千瓦，难道你要用500千瓦的逆变器吗?所以说不存在是倒回去做300千瓦的，而是因为这个需求依然存在。500千瓦的需求也诞生了，我就满足500千瓦的产品需求，300千瓦的需求依然会存在，因此300千瓦还会做。所以不是做了大功率回来做小功率的，也不是因为有了小功率的竞争才去做小功率的，而是因为这个需求是一直存在的。所以我们的技术进步可以同时用在不同类型的逆变器产品，可能原来92%的逆变效率，现在可以做到98%-99%了，此产品非彼产品，不可同日而语了。

逆变器的中国效率公式

“逆变器的真实使用效率=逆变转换效率*逆变器动态MPPT效率×可用率×真实寿命率。”

阳光电源集中型逆变器在同心光伏电站应用

笔者：您最近都在推广一个公式，就是逆变器的真实效率公式，这个公式作何解释?

郑桂标：我们认为，逆变器的真实使用效率=逆变转换效率*逆变器动态MPPT效率×可用率×真实寿命率。(真实寿命率=实际使用寿命/购买时预期寿命)

首先，我们要评价一个产品，应该是全方位的评价。如果单单只评价转换效率，这个数据当前是容易做成的，实验室里毫不费力都能做到99%以上，但是要把它变成可靠的产品保证长期发电运行，只有转换效率是不完整的。

MPPT效率就是一个系统里面的最大功率点跟踪效率，但是这个点客户和现场人员不容易测出来，比如一个电站能发到450千瓦，这个时候你只取350，那么进行转换的时候，该是多少效率就是多少效率，与MPPT本身没关系，我自己并不知道损失了100千瓦。MPPT效率分为静态和动态两种，静态MPPT效率因为约束条件基本固定，这个最大功率点比较容易找到;但是一个电站因为光照条件、电压、温度一直处于动态变化状态，动态最大功率点则不容易找。当然会出现各种各样的算法，不同的厂家算法是不一样的。

逆变器在电站系统正常运行情况下，可用率表示的是可以达到预期正常运行的时间。运行的时候效率很高，但是不运行就没办法。当然不运行有很多原因，比如对电网的适应性差，电网稍微一干扰就停机了;或者中间过热了被迫停下来了。如果经常不运行，老出毛病要维修，服务跟不上，可用率就下来了。可用率不仅指的是逆变器产品本身，还有服务系统，比如服务反应慢，优秀企业半天甚至夜晚就可以处理掉的问题，你却要用一周时间恢复，也导致可用率变低。假设一个电站有20台逆变器，如果有一台7天没有运行，那就是7÷(20×30)，整个电站运行的百分比就降下来了。

再就是产品的真实寿命，大部分的产品都是说25年，但是如何证明呢?就好比一个人如何证明自己能活80岁一样。

笔者：企业如何证明自己的产品寿命能使用25年呢?

郑桂标：产品的真实寿命有很多参数能影响它，确实很难证明，但也有一定的规律。比如高温升就是产品寿命杀手。举个极端的例子，比如手机，把它放到微波炉里面一加热就坏了，放到超低温环境也可能很快冻坏了。

但即使在40°-50°左右的环境下使用，这个产品老化的进程依然存在。电子产品有个规律，在预期设计温升范围之外，由于器件加速老化，温度每升高10°，寿命会降低一半。比如原来在40°下设计的运行寿命是20年，如果在50°状态下运行，就只能运行10年了;如果再到60°运行，就只剩下5年了。

有的产品高温升，是设计方案本身就有先天缺陷带来的。比如外壳散热效率，风扇的排风强度、风道设计的合理性，以及内部元器件本身的耐温性能。

实际上，单独从我们研究市场上的产品温升来推测，有些公司的产品可能只有5年的预期寿命。过去几年的产品的使用情况也验证了这一点。寿命降低，花的是同样的价钱，但价值却大打折扣了。所以说一个产品的真实效率，需要由上述几个条件来构成，缺一不可。

笔者：那么这个平衡点在哪里?

郑桂标：这个平衡不容易把握，与产品的可靠性有关系，与服务体系也有关系，而服务体系的成本与总供货规模有关系。假设西部一个20万/年的区域服务体系，如果区域产品的保有量很大，分摊到每台设备的成本就低了。那么服务体系可以做得很完善，平均故障恢复的时间也控制在最短，这是影响可用率的。

如果可以接受略高的采购价格，产品质量相对更好，增加验证的成本，降低温升、减少故障率，产品寿命就会有保障。最后的几分钱投资的回报率就会很高，但往往由于采购机制的制约，很难最优采购。

对于产品的真实寿命，一般的采购者还没有很好的办法测量，因为有的东西你永远不知道，就像一个人没有办法预测自己活多少岁。但是有一个办法可以预估：首先，具备你这个基因的人都活过了100岁，那么活过100岁的大概率是怎样的就有一个预计;如果某个家族的成员都短寿，从古到今家族里面还没有过60岁的，这个概率就会打折扣了。

反映到市场上去，如果一家公司过去做的产品，注重质量，被大多数客户所认可，就可以大致预计这个公司现在这个产品应该问题不大，因为它有设计、制造的基因在里面，实际上就是专业的品牌价值。 

集散式到底好不好?

“现在这个假设不成立了，成本上去了，它继承了在大型地面电站上使用很多组串式产品的缺点。”

阳光电源集中型逆变器在信义玻璃芜湖三山100MW光伏并网电站应用

笔者：现在大型的地面电站，除了组串式和集中式，现在又出来一个集散式的，这是什么?

郑桂标：所谓集散式，就是把原来的逆变器里面的集中式分成两块，前面的部分是DC-DC，直流变直流;后面这一块就是逆变部分。把前面的直流变直流部分拿出来，分成很多的直流变直流，然后并到一起。

集散式产品是基于一个假设，那就是“类似于组串式逆变器，MPPT多了之后，发电量一定会更多”。而大型地面电站证明使用集中式逆变器，更好控制、震荡概率低、对电网友好，且成本会很低。所以有人就弄出一个集散式方案，号称是可以集组串式和集中式的优点于一身。

但问题是，这个假设本身就是有问题的。因为组串式逆变器和集中式逆变器在大型地面电站上的发电量是基本相等的，现在已经被证明变成事实了。即使原来宣传组串式逆变器可以多发电的公司，现在也是转移到宣传智能运维方案可以带来更多发电量(姑且不说这个是不是真的，或者能多发多少)。反而是把组串式产品的缺点继承了，比如直流变直流部分并联有环流、中间直流母线电压容易震荡、前后级存在“高速公路追尾”风险、故障率高维修困难等缺点也继承了，可靠性是会变差的。

总而言之，原来这些东西分散了之后，基于发电量高，价格高一点是没有问题的。但现在这个假设不成立了，成本上去了，它继承了在大型地面电站上使用很多组串式产品的缺点。

笔者：所以集散式根本就行不通?

郑桂标：很难。分散了之后可靠性变差了。不仅继承了缺点，还有更多自身的缺点，还有许多的问题需要验证。

关于这个产品的可靠性，美国赛康的破产就是一个例证。这个公司多年前就做过这个方案，第一年还行，后面就大面积出质量问题。涉及到维护、赔偿，很多设备变成库存，接着就是资金链问题、经营问题，公司陷入绝境，去年3月底正式宣布破产。所以集散式方案是有人实践过的，不是新方案，我们多年前也剖析过它的好处和坏处。

笔者：年初的时候电源老代说的那些关于风扇、熔丝的问题，都是真实的吗?

郑桂标：老代说的那些全都是真的。关于风扇和熔丝的问题——举个例子，如果今天屋里没有空调，外面温度40-50度，房间里肯定呆不住了。我们把每个器官都比作元器件，元器件会老化，从而影响到真实寿命。现在可能都能用，过了几年就不好说了。

没有熔丝，会在某一些点上，出现问题的概率会很大。没有熔丝不存在熔丝断开的问题，没有风扇也不会存在风扇会坏掉的问题，但是熔丝断开不等于逆变故障，风扇坏并不能等同于逆变器寿命终止，这是不同的概念。更何况，风扇的质量现在也越来越可靠了。

正常情况下，风扇本身就是帮助散热的，散热之后逆变器寿命才长，如果风扇坏了换个风扇逆变器的寿命还是可以保证的，但是你不能说风扇坏了逆变器寿命就终止了。如果谁说没有风扇，所以逆变器可以保证长寿命，这不是一个可以划等号的逻辑。从常识上来讲，即使对于身边的电脑噪音很烦，但一台小小的笔记本电脑都有内置的风扇，不仅如此，夏天还要在底下放一个专门的散热托防止过热死机。一台笔记本也就20瓦左右，而一台逆变器40KW，98%效率的时候，满载时800瓦被耗在里面了。但从现实来看，大部分的消费还是非理性的，好多人不是不懂得这个道理，但有时不愿意去捅破这层窗户纸。

所有的想象都要靠技术实现

“所有的想象都要靠技术进步去实现，没定型不要紧，大家都在探索。”

 信义玻璃芜湖三山100MW光伏并网电站

笔者：现在西部的大型地面电站限电的情况还严重吗?

郑桂标：比较严重。西北五省，尤其是甘肃那边限电太严重了，甘肃限掉的电比宁夏的发电量都还要多。限电原因众所周知，一是外送通道建设不同步，二是消纳能力。前几年批的项目数量与电网建设不同步，这方面你能看到很多统计数据。

从整个国家来看，大家都在愁。经济下行，能源的利用量少了，也是原因之一。但是这是中国结构调整的好机会，多用可再生能源，优化掉一部分火电也是一条途径。

笔者：决策层可能考虑的很多，比如说养活那么多人口。

郑桂标：其实用不着想得这么可怕，民营企业承担着中国80%的就业。

笔者：关于能源互联网您又有什么新的体会了?

郑桂标：能源互联网谈的特别多，大家说的都是有道理的，对我来讲很重要的是，最后互联什么东西?发电、输电、配电、用电，在这个产业链上挂了很多的企业，最后能源互联网要达到的目的是，很多原来需要大量人力物力的事情可能鼠标一点就解决了。这里面是需要智能化的技术做支撑的，比如发电还是存储，需要系统有一个自适应的能力，不仅不需要增加人手，还可以把原来的人解放了。对设备来讲，能够最大限度地满足各方的利益需求，对于各种调度指令进行响应并自己做出优化调整和调配。比如我发送一个发电的指令，那么相关的设备就启动了，剩下的很多动作就自动完成，整个就变成了一个智能行为。所有的想象都要靠技术进步去实现，没定型不要紧，大家都在探索。